【正文】 隨著龍須草產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，給龍須草機(jī)械化發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，小型龍須草收割機(jī)市場需求空間很大，前景廣闊。9 結(jié)論 本論文所研究的割草機(jī)是一種小型的龍須草收割機(jī)。(5)驗(yàn)算鏈輪輪轂孔徑 鏈輪輪轂孔的最大許用直徑，查鏈輪輪轂孔的最大許用直徑=34 合理(6)初定中心距 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，則mm。m。（2）驗(yàn)算 ①根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 3000~8000h其中Cr= 。軸直徑為30mm，主要是按軸承內(nèi)徑尺寸系列來確定。主要考慮到該段同時(shí)給齒輪和軸承定位，根據(jù)要求得到相應(yīng)的直徑，該段的長度與套筒長度相同=14mm。②確定軸的各段直徑和長度:Ⅰ段軸安裝鏈輪，所選的鏈輪的輪轂直徑d=20mm，輸入端直徑為20mm，其長度L=25mm。 Ⅲ、Ⅴ段軸直徑d=25mm，主要是按軸承內(nèi)徑尺寸系列來確定。表3 齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 3 The structural parameters of the gear單位（mm）小齒輪大齒輪齒數(shù)z25125分度圓直徑d模數(shù)m齒頂高h(yuǎn)齒根高h(yuǎn)齒頂圓直徑d齒根圓直徑d齒寬4538 軸的設(shè)計(jì)以及校核（1）選擇軸的材料和熱處理方式選擇軸的材料為45鋼，正火處理，其機(jī)械性能查表得， （2）初算軸的最小直徑選C=110,則主動(dòng)軸軸的最小直徑為 （24）軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，需開鍵槽，故將最小軸徑增加5％。mⅡ軸:T =9550=9550====5 （9）式中 —— 一級(jí)圓柱齒輪減速比； —— 二級(jí)鏈輪輪減速比。具體裝配尺寸見CAD圖。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，割刀完成兩個(gè)行程，則割刀平均速度為 =（m/s ） （5）= = m/s式中 ——曲柄半徑（mm）；——曲柄轉(zhuǎn)速（r/min）。在工作時(shí)，汽油機(jī)輸出回旋動(dòng)力，經(jīng)過輸入軸將動(dòng)力傳遞給曲柄主軸，再經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖3 扶草輪外部結(jié)構(gòu)Fig3 Help sheaves external structure扶草輪的半徑r=250mm,轉(zhuǎn)速為n,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)扶草輪加持草的寬度與前進(jìn)速度關(guān)系： Vm≤2rncosαA （1）式中α為扶草輪的安裝角度，在 α=0176。運(yùn)送系統(tǒng)采用皮帶運(yùn)輸，皮帶上裝有撥齒將龍須草運(yùn)送到后方的集草箱中。 工作原理仿人工切割：在機(jī)組的前方設(shè)有兩個(gè)扶草輪，扶草輪的下方設(shè)有伸縮梳整撥齒，通過同步異向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對匍匐地面的龍須草莖稈的扶持、拉伸、推送、夾持等動(dòng)作，最后實(shí)現(xiàn)對莖稈的向上梳理和柔性夾持作用，在扶草輪的后下方設(shè)有切割器，跟進(jìn)的切割器刀片完成對夾持狀態(tài)的莖稈實(shí)施有效切割，切斷后的莖稈在扶草輪的夾持作用下向后上方推送，通過中間撥草輪的中間傳送最后送至集草箱，完成對龍須草莖稈的仿人工切割作業(yè)。但是由于目前大部分采用手工收割，由于龍須草莖稈自身物理特性的特點(diǎn)，人工收割時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低（人均1～2分地/天）。2007年廖慶喜等[2324]對蘆竹收割機(jī)進(jìn)行了研制，研究發(fā)現(xiàn)采用鋸齒型切割器對蘆竹進(jìn)行切割是可靠的；2007年熊永森等[25]對小型往復(fù)式果園割草機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究，研究結(jié)果該機(jī)型適應(yīng)于果園的割草作業(yè)；2009年趙春花等[26]對牧草莖稈的力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對牧草的拉伸和剪切（砍切、斜切和滑切）的最大載荷、應(yīng)力、應(yīng)變和彈性模量等力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了測試，研究結(jié)果為設(shè)計(jì)牧草收獲機(jī)、打捆機(jī)及深加工等機(jī)具提供了理論依據(jù)。(3)收獲貯運(yùn)方便:在全國大部分地區(qū)只需秋季收獲l次,收獲過程簡單,只需將龍須草齊基部割下打成捆即可出售,托運(yùn)及貯藏期也無需防鼠防蟲,只避雨淋即可。湖南的龍須草席在北宋就已是遠(yuǎn)近聞名的產(chǎn)品,現(xiàn)今更是在國際國內(nèi)市場上享有很高的聲譽(yù)。而且其纖維細(xì)胞壁的初生壁呈網(wǎng)狀排列、次生壁中層不分層、外層較厚有8一9層,故具有厚薄不勻、層次多少不一的特征,進(jìn)而在厚薄相間之處出現(xiàn)類似于皺紋的折紋,使之用于生產(chǎn)手工用紙也能產(chǎn)生一些“潤墨”效果。龍須草富含纖維素,可編織各種工藝品,也是堪與木材媲美的優(yōu)良造紙?jiān)?。開發(fā)利用它對節(jié)約木材,保護(hù)森林資源,提高紙張品位,加速山區(qū)農(nóng)民脫貧致富進(jìn)程,具有十分重要的意義。目 錄摘 要 11 前言 1 龍須草的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 22 國內(nèi)外研究情況 3 國內(nèi)研究情況 4 國外研究情況 53 課題的研究意義 54 總體結(jié)構(gòu)及工作原理 5 設(shè)計(jì)思路 56 切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 仿人工夾持扶草輪的設(shè)計(jì) 7 凸輪輪廓的設(shè)計(jì) 9 切割器的選擇設(shè)計(jì) 10 往復(fù)式切割器影響切割質(zhì)量的因素分析 10 技術(shù)參數(shù)的分析和評(píng)價(jià) 117 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)比的確定 12 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 傳動(dòng)比確定 13 收割機(jī)功率需求分析和傳動(dòng)效率 14 收割機(jī)的功率分析 14 收割機(jī)的傳動(dòng)效率 15 減速器的設(shè)計(jì) 16 齒輪的設(shè)計(jì) 16 軸的設(shè)計(jì)以及校核 18 滾動(dòng)軸承的選型及驗(yàn)算 26 計(jì)算主動(dòng)軸軸承 26 計(jì)算從動(dòng)軸軸承 26 鍵聯(lián)接的選擇及校核 26 聯(lián)軸器的選擇 278 鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 27 計(jì)算減速器與曲柄軸之間的鏈輪傳動(dòng) 27 曲柄軸與撥草輪之間的鏈輪傳動(dòng) 299 結(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致 謝 33龍須草收割機(jī)的設(shè)計(jì) 摘 要：本文分析比較了國內(nèi)外龍須草的種植方式，并且結(jié)合我國龍須草現(xiàn)有的種植方式和龍須草收割機(jī)械的使用現(xiàn)狀，對龍須草的生物力學(xué)特性及仿生切割機(jī)理進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一款龍須草收割機(jī)械。龍須草適應(yīng)范圍廣、耐旱、耐脊、蓄水固土能力強(qiáng),因而也是良好的水土保持資源植物。開發(fā)利用它對節(jié)約木材,保護(hù)森林資源,提高紙張品位,加速山區(qū)農(nóng)民脫貧致富進(jìn)程,具有十分重要的意義。故龍須草既可作為機(jī)制紙又可作為手工紙的原料。近年來廣大產(chǎn)地山民又開發(fā)出了更多更好的編織產(chǎn)品,行銷國內(nèi)外。(4)投入低、見效快、收益高:龍須草無論是育苗移栽還是分莞移栽,第2年皆可受益,第3年進(jìn)入收獲高峰期,自然狀態(tài)下分莞移栽的收獲高峰可持續(xù)7年,育苗移栽可持續(xù)10一12年，實(shí)行科學(xué)管理則可以實(shí)現(xiàn)一次定植永續(xù)利用。之后徐秀英等[27]對小型牧草收獲機(jī)雙動(dòng)切割裝置進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，解決了小型牧草收獲機(jī)單動(dòng)刀工作時(shí)存在的平衡能力差、切割速度低等問題；2010年趙湛等[28]對超級(jí)稻莖稈進(jìn)行了切割力學(xué)試驗(yàn)，分析了切割速度、切割位置以及切割刀具組合對莖稈切割力和功耗的影響。我國在龍須草種植開發(fā)的研究較晚，因此我國現(xiàn)有龍須草種植面積僅為宜種面積的6%?？傮w結(jié)構(gòu)簡圖如下圖： 2. Hay box3. The driven pulley 4. Conveyor belt 5. Cut agrimony fasten 6. Bottom round straw7. At the end of round dial among grass round 8. Take the initiative to help grass round 9. Driven rotary wheel grass 10. Telescopic dial 11. Grass stem not cut fasten the scale dial straw 13. Reciprocating cutter 14. Power and transmission pulley 16 chassis 17. The surface圖1 龍須草收割機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig l Binata harvester structure diagram5 整體方案確定本設(shè)計(jì)的任務(wù)是結(jié)合龍須草自身的物理特性要求及生長特點(diǎn)，采用仿人工切割方式對其進(jìn)行收割，完成對收割機(jī)的收割原理方案、動(dòng)力選型、傳動(dòng)系統(tǒng)和關(guān)鍵工作部件設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)。行走系統(tǒng)目前行走系統(tǒng)采用人工推行，暫時(shí)不考慮機(jī)動(dòng)行走，行走輪的直徑為250mm。45176。 往復(fù)式切割器影響切割質(zhì)量的因素分析切割速度與進(jìn)給速度之間的關(guān)系，用切割速比來描述。因?yàn)榍懈钏俦圈? 將（2）、（4）代入整理得 λ= （6）現(xiàn)有割草機(jī) =（～） 代入（6）式得 λ= （7） ——?jiǎng)拥度懈叨龋╩m），標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ型切割器動(dòng)刀刃高度 為 54，代入（7）得λ= = ～為保證切割質(zhì)量，實(shí)際切割速比應(yīng)大于理論切割速比，理論進(jìn)給速度 取機(jī)器穩(wěn)定行駛所允許的最高速度。切割裝置的工作與結(jié)構(gòu)示意圖所示： 1. The crank shaft 3. Linkage 4. Cutting mechanism圖5 往復(fù)式切割器Fig5 Reciprocating cutter7 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)系統(tǒng)將汽油機(jī)的動(dòng)力分別傳送給切割器和輸送系統(tǒng)。表1 各種傳動(dòng)的傳動(dòng)比Table 1 The various transmission of transmission rati